<B>Machine rotative réversible</B> La présente invention a pour objet une ma chine rotative réversible, comprenant un rotor pouvant tourner à l'intérieur d'un stator qui l'entoure et une série de palettes pouvant cou lisser radialement dans des évidements équi distants formés dans le rotor de manière à être sollicitées contre le stator par la force centri fuge, celles des extrémités des palettes qui tou chent le stator étant profilées de telle sorte que chacune des palettes soit en contact avec le stator par une ligne fixe qui ne varie pas par rapport au reste de la palette au cours de la rotation du rotor, le profil intérieur du stator étant formé par deux arcs égaux, diamétrale ment opposés, d'un rayon majeur, par deux arcs égaux d'un rayon mineur,
dont les cordes font un angle de 90 avec celles des arcs de rayon majeur et par quatre courbes de jonc tion égales qui relient entre eux les arcs majeur et mineur adjacents, les centres de ces arcs étant sur l'axe de rotation du rotor et chacune des courbes de jonction étant conformée de telle manière que chaque palette qui vient en contact avec la courbe se déplace radialement dans son évidement à une vitesse dont les va leurs, pour une vitesse constante du rotor, sont les mêmes en des points de la courbe symétri ques par rapport à la bissectrice de l'angle com- pris entre les deux rayons passant par les ex trémités de la courbe,
ledit angle ayant une relation prédéterminée avec la distance angu laire qui sépare les palettes adjacentes, de telle sorte que le déplacement de fluide total instan tané provoqué par les palettes est pratique ment constant.
Dans le cas d'un nombre pair de palettes, l'angle compris entre lesdits deux rayons est le double de la distance .angulaire qui sépare deux palettes adjacentes ; dans le cas d'un nom bre impair de palettes, l'angle compris entre lesdits deux rayons est égal à la distance angu laire qui sépare deux palettes adjacentes. Dans tous les cas, la distance angulaire séparant les palettes adjacentes doit être plus petite que l'angle au centre desdits arcs de rayon majeur.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de la machine faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une coupe axiale d'une pompe à débit fixe, par la ligne I-I de la fig. 3.
La fig. 2 est une coupe transversale par la ligne<I>11-11</I> de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale par la ligne<I>111-111</I> de la fig. 1. La fig. 4 est une vue en bout représentant le profil de l'alésage du stator.
La fig. 5 est une coupe transversale d'une deuxième forme d'exécution.
La fig. 6 est une coupe transversale d'une troisième forme d'exécution.
La fig. 7 représente, à plus grande échelle, une des palettes que comprend la pompe de la fig. 6.
La fig. 8 est une coupe axiale d'une qua trième forme d'exécution d'une pompe à débit variable, par la ligne VIII-VIII de la fig. <B>9.</B>
La fig. 9 est une coupe transversale par la ligne IX-IX de la fig. 8.
La fig. 10 est une coupe transversale par la ligne X-X de la fig. 8.
La fig. 11 est une coupe axiale par la ligne <I>XI-XI</I> de la fia. 13 d'une cinquième forme d'exécution.
La fig. 12 est. une coupe transversale par ]aligne<I>XII-XII</I> de la fi-.<B>11.</B>
La fi-. 13 est une coupe transversale par la liane XIIl-XIII de la fia. 11.
La fig. 14 est une coupe transversale d'une sixième forme d'exécution.
La fig. 15 est un diagramme relatif à la pompe représentée aux fig. 1 à 4 ; et la fig. 16 est un diagramme relatif à la pompe représentée à la fi-. 14.
Dans la première forme d'exécution re présentée aux fig. 1 à 4, la pompe comprend un arbre 1 qui est supporté par les pièces ex trêmes 2 et 3 d'une enveloppe et sur lequel est claveté un rotor 4 entouré par un stator 5. Le rotor est de section circulaire et présente, ré parties sur toute l'étendue de sa périphérie, un nombre pair (seize) de rainures radiales équi distantes, dans chacune desquelles peut coulis ser librement une palette 6. Ces palettes sont maintenues en contact avec l'alésage du stator sous l'action de la force centrifuge lorsque tourne le rotor.
Chacune d'elles présente, à son extrémité extérieure (fig. 2 et 3), un profil tel qu'elle vient en contact avec le stator par une ligne fixe qui ne varie pas par rapport au reste de la palette au cours de la rotation du rotor, cette ligne étant située au moins à proxi mité du bord arrière de la palette, eu égard au sens de rotation, de telle sorte que les surfaces effectives soumises à la pression hydraulique aux deux extrémités de la palette sont en tout temps presque égales.
Chaque palette présente sur sa face avant (eu égard au sens de rotation du rotor) une rainure 6A qui fait communi quer l'espace existant au fond de la rainure dans laquelle est logée la palette avec l'espace existant à la périphérie du rotor, entre cette palette et celle qui la précède immédiatement.
Les pièces extrêmes 2 et 3 (fig. 1) sont pourvues de plaques de revêtement annulaires 7 et 8, de préférence faites d'une matière anti friction, qui ferment latéralement les espaces partiellement annulaires compris entre la péri phérie du rotor et l'alésage du stator, ainsi que les espaces des rainures radiales dans lesquelles sont logées les palettes. Ces pièces extrêmes sont centrées sur le stator par des portées 2C et 3C et sont assemblées rigidement à celui-ci par des boulons 9.
L'alésage du stator présente un profil formé par deux arcs de cercle égaux diamétralement opposés 5A (fig. 4), dont l'angle au centre est de 450 et dont le rayon est légèrement supérieur à celui du rotor ; par deux autres arcs de cer cle égaux, diamétralement opposés 5B, dont l'angle au centre est aussi de 450 et dont le rayon excède celui des arcs susmentionnés d'une quantité déterminée à l'avance en fonc tion du débit de la pompe, les cordes de cette seconde paire d'arcs faisant un angle de 90e avec celles de la première paire et les deux paires d'arcs 5A et 5B ayant leur centre sur l'axe du rotor ; et par quatre courbes de jonc tion égales 5C, qui relient entre eux les arcs adjacents.
Chacune de ces courbes est confor mée de telle manière que chaque palette qui vient en contact avec la courbe se déplace ra- dialement dans son évidement à une vitesse dont les valeurs, pour une vitesse constante du rotor, sont les mêmes en des points de la courbe symétriques par rapport à la bissectrice de l'angle compris entre les deux rayons pas sant par les extrémités de la courbe, ledit angle ayant une relation prédéterminée avec la dis tance angulaire qui sépare les palettes adja centes, de telle sorte que le déplacement de fluide total instantané provoqué par les palet tes est pratiquement constant.
Il y a lieu de no ter que l'angle compris entre lesdits rayons est double de la distance angulaire qui sépare deux palettes adjacentes, étant donné qu'il est prévu un nombre pair de palettes. Dans le présent exemple, dans lequel il existe seize palettes, ledit angle est de 45(l et la distance angulaire séparant deux palettes adjacentes est évidem ment de 22()30'.
La pièce d'extrémité 2 présente une ouver ture d'admission 2A (fig. 1) qui communique avec une chambre d'admission annulaire 2B, fermée par la plaque de revêtement 7. La pla que 7 présente deux lumières d'admission 7A (fig. 2) qui sont diamétralement opposées et qui coïncident approximativement avec celles des courbes 5C du stator qui relient un arc mineur à un arc majeur adjacent dans le sens de rotation.
La pièce extrême 3 présente un trou borgne 3A qui s'étend diamétralement de manière à intersecter l'axe de la pompe et qui est taraudé à son extrémité ouverte pour pouvoir recevoir un raccord d'échappement. Le trou 3A com munique par des trous 3B parallèles à l'axe avec des lumières 8A pratiquées dans la plaque de revêtement 8 (fig. 1 et 3). Les lumières 8A coïncident avec celles des courbes de l'alésage 5C du stator qui relient un arc majeur à un arc mineur dans le sens de la rotation.
Le diagramme de la fig. 15 représente, en fonction de la rotation du rotor, l'allure du débit de chaque palette et du débit total de la pompe décrite. Le débit de chaque paire de palettes diamétralement opposées augmente progressivement lorsque ces palettes balaient les portions de l'alésage du stator 5 qui corres pondent à la seconde moitié des arcs 5B de rayon majeur ; ce débit est ensuite constant pour les portions dudit alésage qui correspon dent à la première moitié des courbes de jonc tion et diminue pour la seconde moitié des- dites courbes.
Il y a lieu de noter que le débit des palettes lors de leur déplacement le long desdites courbes est constitué en partie par le fluide refoulé hors des rainures radiales du rotor par la rentrée des palettes dans ces rai nures. Les palettes fonctionnent donc aussi comme des pistons. La résultante des débits des palettes est constante, c'est-à-dire le débit total de la pompe est constant.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 5, le rotor présente une chambre annulaire fermée 4A. Cette chambre communique par des trous radiaux avec le fond des rainures de guidage des palettes 6 et dans ces trous sont disposés des coulisseaux 17 qui, par l'action d'un fluide comprimé contenu dans la cham bre 4A, exercent une poussée sur les palettes pour les maintenir constamment en contact avec l'alésage du stator.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 6 et 7, le diamètre du rotor 4 est sensible ment inférieur au diamètre mineur de l'alésage du stator 5. Pour établir un joint étanche con tinu entre les chambres d'échappement et d'ad mission, il est essentiel que les palettes 6 soient maintenues en contact avec celles des portions de l'alésage du stator qui correspondent aux arcs de rayon mineur. Pour assurer ce contact, une lèvre 6B est formée à l'extrémité extérieure et au bord arrière des palettes, eu égard au sens de rotation ;lorsqu'une palette balaie un arc de rayon mineur, la présence de la lèvre a pour effet que la pression hydraulique déve loppe une réaction qui s'exerce vers l'extérieur sur la palette et qui tend à maintenir celle-ci en contact avec le stator.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 8, 9 et 10, l'arbre 1 est supporté par la pièce d'extrémité 2 de l'enveloppe et porte, claveté sur son extrémité intérieure de façon à pouvoir coulisser sur cette extrémité dans la direction axiale, un organe coulissant 18 au quel sont fixés rigidement par un écrou 19 le rotor 4 et un organe 7A. Le rotor 4 présente à sa périphérie circulaire extérieure seize rai nures radiales équidistantes, dans lesquelles les palettes 6 sont retenues, sur un côté, par l'or gane 7A.
Les palettes, composées chacune d'une série de lamelles disposées l'une contre l'autre, peuvent coulisser librement dans les dites rainures et venir en contact, par leur ex trémité extérieure, avec l'alésage du stator 5, dont le profil est le même que celui précédem ment décrit (voir fi-. 4). Les lamelles des pa lettes reçoivent un profil tel que chacune des palettes n'est en contact avec l'alésage du sta tor qu'à son bord arrière, eu égard au sens de rotation. Le stator 5 est assujetti rigidement à la pièce d'extrémité 2 ; celle-ci présente du côté du stator un évidement 2D dont le diamètre est égal au diamètre extérieur de l'organe de rete nue 7A, si l'on ne tient pas compte du jeu de travail nécessaire.
Sur une portée 18A de l'or gane coulissant 18 est monté, du côté du rotor opposé à 7A, un anneau de retenue 10 dans lequel l'organe 18 peut tourner librement. Cet anneau constitue le second organe de retenue des palettes et son profil extérieur est identi que à celui de l'alésage du stator, à l'intérieur duquel il peut coulisser à frottement doux lors du déplacement axial de l'organe 18. L'extré mité de cet organe, opposée à la pièce 2, est évidée de manière à constituer un logement pour un roulement à billes 18B qui est fixé suivant son axe par une plaque de serrage 11. Dans la bague intérieure du roulement à billes 18B est fixé rigidement un écrou de réglage 14, dans lequel est engagée une vis de com mande 12.
Cette vis est supportée de façon rotative à l'intérieur de la pièce d'extrémité 3, dans laquelle elle est maintenue en position axiale fixe par le moyeu 13A d'un volant de manoeuvre 13 est par un épaulement 12A de la vis 12. Les deux pièces d'extrémité 2 et 3 sont fixées rigidement au stator par des bou lons 16 (fis. 9 et 10).
En faisant tourner le volant de manoeuvre 13, fixé à la vis de commande 12, on peut déplacer dans la direction axiale, à volonté dans un sens ou dans l'autre, l'ensemble de l'organe coulissant 18 (fig. 8), du rotor 4, de l'organe de retenue 7A et de l'anneau de rete nue 10. La largeur effective des chambres de pompage est limitée par l'anneau de retenue 10, d'un côté, et par la face intérieure de la pièce extrême 2, de l'autre côté ; il s'ensuit qu'on peut modifier cette largeur à volonté par la rotation du volant de commande 13.
Lors que le rotor 4 est déplacé axialement de façon que tout ou partie dudit rotor se trouve à l'intérieur de l'évidement 2D de la pièce ex trême 2 de l'enveloppe, celles des lamelles des palettes, qui sont situées à l'intérieur de l'évi dement, sont mises hors d'action, en ce qui concerne le pompage ; il s'ensuit que la largeur effective des palettes 6 correspond toujours à la largeur effective des chambres de pompage.
Dans la face intérieure de la pièce d'extré mité 2 sont percées deux séries de trous 2E qui communiquent avec les chambres de re foulement délimitées entre le rotor et le stator et avec une rainure annulaire 2F pratiquée autour du périmètre de ladite pièce. Une pièce 15 entourant la pièce 2 présente un trou ta raudé 15A qui communique avec la rainure 2F et constitue l'orifice d'échappement de la pompe. L'anneau de retenue 10 présente à sa périphérie extérieure deux rainures longitudi nales 10A (voir fig. 10) qui communiquent avec les chambres d'aspiration et avec un alé sage 3C de la pièce extrême 3, qui présente un trou taraudé d'aspiration 3D débouchant dans l'alésage 3C.
Les fi-. 11, 12 et 13 représentent une pompe à débit constant qui est semblable à celle décrite au sujet des fig. 1 à 4, dont elle ne diffère qu'en ce qu'elle a été établie pour que les palettes fonctionnent seulement comme des pistons. A cet effet, les palettes ne présentent pas de rainures 6A et des lumières d'admission 7C et d'échappement 8C sont pratiquées dans la plaque 7, respectivement 8, de manière qu'elles communiquent seulement avec les es paces compris entre les extrémités internes des palettes et les rainures radiales du rotor.
La plaque 8 présente en outre deux lumières 8B, qui coïncident avec celles des portions de l'alé sage du stator qui relient les arcs de rayon majeur aux arcs de rayon mineur dans le sens de la rotation ; ces lumières relient les cham bres situées entre le rotor et le stator avec la tuyauterie de refoulement et assurent ainsi pra tiquement un équilibre de la pression régnant sur les côtés intérieur et extérieur des palettes pendant les périodes de pompage.
La pompe représentée à la fig. 14 est sem blable à celle des fig. 1 à 4, dont elle ne dif fère que par le fait qu'elle comporte un nom bre impair (neuf) de palettes et que les angles au centre correspondant aux arcs de cercle et aux courbes de jonction sont respectivement de 50 et de 40o. Le diagramme de la fig. 16 re présente le débit de cette pompe en fonction de la rotation du rotor.
Les pompes décrites ci-dessus possèdent, entre autres, les avantages suivants a) Un débit uniforme et un équilibre hy draulique qui ne sont pas détruits par le mode d'action des palettes en tant que pistons, ce mode d'action ayant pour effet soit de secon der, soit de provoquer le refoulement.
b) Les forces dues à l'action hydraulique et tendant à pousser les palettes contre le sta tor sont en tout temps réduites au minimum en raison du fait que la pression hydraulique et les surfaces des palettes sur lesquelles cette pression s'exerce sont pratiquement égales aux deux extrémités des palettes ; pour cette rai son, on obtient un rendement mécanique élevé et on évite une usure excessive, même sous des pressions de pompage très élevées.
c) Etant donné ledit équilibre hydrauli que, les fuites intérieures sont très réduites ; on peut ainsi établir une pompe à un seul étage donnant d'excellents rendements volumétrique et mécanique sous des pressions élevées attei gnant 280 ou 350 kg/cm-' ; jusqu'à ce jour, les pompes à ailettes à un seul étage ne conve naient pas pour les pressions supérieures à 70 kg/em-.
d) Dans le cas de la pompe à débit ré glable, le débit peut être modifié sans que ceci nuise à l'uniformité de l'écoulement, à l'équi libre hydraulique ou au rapport de compres sion.
<B> Reversible rotary machine </B> The present invention relates to a reversible rotary machine, comprising a rotor capable of turning inside a stator which surrounds it and a series of vanes capable of sliding radially in equally spaced recesses formed in the rotor so as to be biased against the stator by the centri fuge force, those of the ends of the vanes which touch the stator being profiled so that each of the vanes is in contact with the stator by a fixed line which does not vary with respect to the rest of the vane during the rotation of the rotor, the internal profile of the stator being formed by two equal arcs, diametrically opposed, of a major radius, by two equal arcs of a minor radius ,
whose chords make an angle of 90 with those of the arcs of major radius and by four equal junction curves which connect the adjacent major and minor arcs to each other, the centers of these arcs being on the axis of rotation of the rotor and each junction curves being shaped such that each vane which comes into contact with the curve moves radially in its recess at a speed whose values, for a constant speed of the rotor, are the same at points of the symmetrical curve ques with respect to the bisector of the angle comprised between the two radii passing through the ends of the curve,
said angle having a predetermined relation to the angular distance which separates the adjacent vanes, so that the instantaneous total fluid displacement caused by the vanes is substantially constant.
In the case of an even number of pallets, the angle between said two radii is twice the angular distance which separates two adjacent pallets; in the case of an odd number of pallets, the angle between said two radii is equal to the angular distance which separates two adjacent pallets. In all cases, the angular distance separating the adjacent pallets must be smaller than the angle at the center of said arcs of major radius.
The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the machine forming the subject of the present invention.
Fig. 1 is an axial section of a fixed-flow pump, through line I-I of FIG. 3.
Fig. 2 is a transverse section taken along the line <I> 11-11 </I> of FIG. 1.
Fig. 3 is a cross section taken along the line <I> 111-111 </I> of FIG. 1. FIG. 4 is an end view showing the profile of the stator bore.
Fig. 5 is a cross section of a second embodiment.
Fig. 6 is a cross section of a third embodiment.
Fig. 7 shows, on a larger scale, one of the vanes that the pump of FIG. 6.
Fig. 8 is an axial section of a fourth embodiment of a variable flow pump, by line VIII-VIII of FIG. <B> 9. </B>
Fig. 9 is a cross section taken on the line IX-IX of FIG. 8.
Fig. 10 is a cross section taken along the line X-X of FIG. 8.
Fig. 11 is an axial section through the line <I> XI-XI </I> of the fia. 13 of a fifth embodiment.
Fig. 12 est. a transverse section by] aligns <I> XII-XII </I> of the fi. <B> 11. </B>
The fi-. 13 is a cross section through liana XIIl-XIII of the fia. 11.
Fig. 14 is a cross section of a sixth embodiment.
Fig. 15 is a diagram relating to the pump shown in FIGS. 1 to 4; and fig. 16 is a diagram relating to the pump shown in fi-. 14.
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the pump comprises a shaft 1 which is supported by the extreme parts 2 and 3 of a casing and on which is keyed a rotor 4 surrounded by a stator 5. The rotor is of circular section and presents, re parts over the entire extent of its periphery, an even number (sixteen) of equi distant radial grooves, in each of which can slide freely ser a pallet 6. These pallets are kept in contact with the bore of the stator under the action of the centrifugal force when the rotor turns.
Each of them has, at its outer end (fig. 2 and 3), a profile such that it comes into contact with the stator by a fixed line which does not vary with respect to the rest of the pallet during the rotation. of the rotor, this line being located at least close to the rear edge of the pallet, with regard to the direction of rotation, so that the effective surfaces subjected to hydraulic pressure at both ends of the pallet are at all times almost equal .
Each pallet has on its front face (with regard to the direction of rotation of the rotor) a groove 6A which communicates the space existing at the bottom of the groove in which the pallet is housed with the space existing at the periphery of the rotor, between this palette and the one immediately preceding it.
The end pieces 2 and 3 (fig. 1) are provided with annular cover plates 7 and 8, preferably made of an anti-friction material, which laterally close the partially annular spaces between the periphery of the rotor and the bore. stator, as well as the spaces of the radial grooves in which the vanes are housed. These end pieces are centered on the stator by bearings 2C and 3C and are rigidly assembled to the latter by bolts 9.
The stator bore has a profile formed by two diametrically opposed equal arcs of a circle 5A (FIG. 4), the center angle of which is 450 and the radius of which is slightly greater than that of the rotor; by two other equal arcs of a circle, diametrically opposed 5B, the angle of which at the center is also 450 and the radius of which exceeds that of the aforementioned arcs by an amount determined in advance as a function of the pump flow rate, the strings of this second pair of arcs forming an angle of 90 ° with those of the first pair and the two pairs of arcs 5A and 5B having their center on the axis of the rotor; and by four equal junction curves 5C, which interconnect the adjacent arcs.
Each of these curves is shaped in such a way that each vane which comes into contact with the curve moves radically in its recess at a speed whose values, for a constant speed of the rotor, are the same at points of the curve symmetrical with respect to the bisector of the angle comprised between the two radii passing through the ends of the curve, said angle having a predetermined relation with the angular distance which separates the adjacent pallets, so that the displacement of total instantaneous fluid caused by the pallets is practically constant.
It should be noted that the angle between said radii is double the angular distance which separates two adjacent pallets, given that an even number of pallets is provided. In the present example, in which there are sixteen pallets, said angle is 45 (1 and the angular distance separating two adjacent pallets is obviously 22 () 30 '.
The end piece 2 has an intake opening 2A (fig. 1) which communicates with an annular intake chamber 2B, closed by the cover plate 7. The plate 7 has two intake openings 7A ( Fig. 2) which are diametrically opposed and which coincide approximately with those of the stator curves 5C which connect a minor arc to an adjacent major arc in the direction of rotation.
The end piece 3 has a blind hole 3A which extends diametrically so as to intersect the axis of the pump and which is threaded at its open end to be able to receive an exhaust connection. The hole 3A communicates through holes 3B parallel to the axis with openings 8A made in the covering plate 8 (fig. 1 and 3). The lights 8A coincide with those of the curves of the stator bore 5C which connect a major arc to a minor arc in the direction of rotation.
The diagram in fig. 15 shows, as a function of the rotation of the rotor, the shape of the flow rate of each vane and of the total flow rate of the pump described. The flow rate of each pair of diametrically opposed vanes increases progressively when these vanes sweep the portions of the bore of the stator 5 which correspond to the second half of the arcs 5B of major radius; this flow rate is then constant for the portions of said bore which correspond to the first half of the joining curves and decreases for the second half of said curves.
It should be noted that the flow rate of the vanes during their movement along said curves is formed in part by the fluid discharged out of the radial grooves of the rotor by the retraction of the vanes in these grooves. The paddles therefore also function as pistons. The resultant of the flow rates of the vanes is constant, that is to say the total flow rate of the pump is constant.
In the embodiment shown in FIG. 5, the rotor has a closed annular chamber 4A. This chamber communicates by radial holes with the bottom of the guide grooves of the pallets 6 and in these holes are arranged slides 17 which, by the action of a compressed fluid contained in the chamber 4A, exert a thrust on the pallets. to keep them constantly in contact with the stator bore.
In the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the diameter of the rotor 4 is appreciably smaller than the minor diameter of the bore of the stator 5. To establish a continuous seal between the exhaust and intake chambers, it is essential that the vanes 6 are kept in contact with those portions of the stator bore which correspond to the arcs of minor radius. To ensure this contact, a lip 6B is formed at the outer end and at the rear edge of the pallets, having regard to the direction of rotation; when a pallet sweeps an arc of minor radius, the presence of the lip causes the hydraulic pressure develops a reaction which is exerted outwardly on the pallet and which tends to keep the latter in contact with the stator.
In the embodiment shown in FIGS. 8, 9 and 10, the shaft 1 is supported by the end piece 2 of the casing and carries, keyed on its inner end so as to be able to slide on this end in the axial direction, a sliding member 18 at which the rotor 4 and a member 7A are rigidly fixed by a nut 19. The rotor 4 has at its outer circular periphery sixteen equidistant radial grooves, in which the vanes 6 are retained, on one side, by the or gane 7A.
The vanes, each composed of a series of strips arranged one against the other, can slide freely in said grooves and come into contact, by their outer end, with the bore of the stator 5, the profile of which is the same as that described above (see fig. 4). The slats of the pallets receive a profile such that each of the pallets is in contact with the bore of the stator only at its rear edge, having regard to the direction of rotation. The stator 5 is rigidly secured to the end piece 2; it has on the stator side a 2D recess whose diameter is equal to the outside diameter of the bare retaining member 7A, if we do not take into account the necessary working clearance.
On a bearing surface 18A of the sliding organ 18 is mounted, on the side of the rotor opposite 7A, a retaining ring 10 in which the member 18 can rotate freely. This ring constitutes the second member for retaining the pallets and its external profile is identical to that of the bore of the stator, inside which it can slide with gentle friction during the axial displacement of the member 18. The extré end of this member, opposite to the part 2, is hollowed out so as to constitute a housing for a ball bearing 18B which is fixed along its axis by a clamping plate 11. In the inner ring of the ball bearing 18B is rigidly fixed an adjusting nut 14, in which a control screw 12 is engaged.
This screw is rotatably supported inside the end piece 3, in which it is held in a fixed axial position by the hub 13A of a handwheel 13 and by a shoulder 12A of the screw 12. The two end pieces 2 and 3 are rigidly fixed to the stator by bolts 16 (fis. 9 and 10).
By rotating the handwheel 13, fixed to the control screw 12, it is possible to move in the axial direction, at will in one direction or the other, the whole of the sliding member 18 (fig. 8). , of the rotor 4, of the retaining member 7A and of the bare retaining ring 10. The effective width of the pumping chambers is limited by the retaining ring 10, on one side, and by the inner face of the pumping chamber. end room 2, on the other side; it follows that this width can be modified at will by rotating the control wheel 13.
When the rotor 4 is moved axially so that all or part of said rotor is located inside the 2D recess of the extreme part 2 of the casing, those of the blades of the vanes, which are located at the inside the recess, are put out of action, as regards the pumping; it follows that the effective width of the vanes 6 always corresponds to the effective width of the pumping chambers.
In the interior face of the end piece 2 are drilled two series of holes 2E which communicate with the discharge chambers delimited between the rotor and the stator and with an annular groove 2F formed around the perimeter of said piece. A part 15 surrounding the part 2 has a ta raudée hole 15A which communicates with the groove 2F and constitutes the exhaust port of the pump. The retaining ring 10 has at its outer periphery two longitudinal grooves 10A (see fig. 10) which communicate with the suction chambers and with a hole 3C of the end piece 3, which has a threaded suction hole. 3D opening into the bore 3C.
The fi-. 11, 12 and 13 show a constant flow pump which is similar to that described in connection with Figs. 1 to 4, from which it differs only in that it has been set so that the vanes function only as pistons. To this end, the vanes do not have grooves 6A and intake 7C and exhaust 8C openings are made in the plate 7, respectively 8, so that they communicate only with the spaces between the internal ends. vanes and the radial grooves of the rotor.
The plate 8 also has two openings 8B, which coincide with those of the portions of the bore of the stator which connect the arcs of major radius to the arcs of minor radius in the direction of rotation; these ports connect the chambers located between the rotor and the stator with the discharge piping and thus ensure practically a balance of the pressure prevailing on the inner and outer sides of the vanes during the pumping periods.
The pump shown in fig. 14 is similar to that of FIGS. 1 to 4, from which it differs only by the fact that it has an odd number (nine) of pallets and that the angles in the center corresponding to the arcs of circles and to the junction curves are respectively 50 and 40o. The diagram in fig. 16 re shows the flow rate of this pump as a function of the rotation of the rotor.
The pumps described above have, among others, the following advantages a) Uniform flow rate and hydraulic balance which are not destroyed by the mode of action of the vanes as pistons, this mode of action having the effect either to assist or to provoke the refoulement.
b) The forces due to the hydraulic action tending to push the vanes against the sta tor are at all times reduced to a minimum because the hydraulic pressure and the surfaces of the vanes on which this pressure is exerted are practically equal at both ends of the pallets; for this reason, a high mechanical efficiency is obtained and excessive wear is avoided, even under very high pumping pressures.
c) Given the said hydraulic equilibrium, internal leaks are very low; it is thus possible to establish a single-stage pump giving excellent volumetric and mechanical efficiencies under high pressures reaching 280 or 350 kg / cm 3; Up to now, single-stage vane pumps are not suitable for pressures above 70 kg / mp.
d) In the case of the adjustable flow pump, the flow rate can be changed without affecting the uniformity of the flow, the hydraulic balance or the compression ratio.